C# 4.0 Parallel

C# 4.0 并行计算部分

 

沿用微软的写法，System.Threading.Tasks.::.Parallel类，提供对并行循环和区域的支持。 我们会用到的方法有For，ForEach，Invoke。

一、简单使用

首先我们初始化一个List用于循环，这里我们循环10次。（后面的代码都会按这个标准进行循环）

Code

1. Program .Data = new List <int >();
2. for (int i = 0; i < 10; i++)
3. {
4. Data.Add(i);
5. }

下面我们定义4个方法，分别为for，foreach，并行For，并行ForEach。并测试他们的运行时长。

Code

1. /// <summary>
2. /// 是否显示执行过程
3. /// </summary>
4. public bool ShowProcessExecution = false ;
5. /// <summary>
6. /// 这是普通循环for
7. /// </summary>
8. private void Demo1()
9. {
10. List <int > data = Program .Data;
11. DateTime dt1 = DateTime .Now;
12. for (int i = 0; i < data.Count; i++)
13. {
14. Thread .Sleep(500);
15. if (ShowProcessExecution)
16. Console .WriteLine(data[i]);
17. }
18. DateTime dt2 = DateTime .Now;
19. Console .WriteLine("普通循环For运行时长：{0}毫秒。" , (dt2 - dt1).TotalMilliseconds);
20. }
21. /// <summary>
22. /// 这是普通循环foreach
23. /// </summary>
24. private void Demo2()
25. {
26. List <int > data = Program .Data;
27. DateTime dt1 = DateTime .Now;
28. foreach (var i in data)
29. {
30. Thread .Sleep(500);
31. if (ShowProcessExecution)
32. Console .WriteLine(i);
33. }
34. DateTime dt2 = DateTime .Now;
35. Console .WriteLine("普通循环For运行时长：{0}毫秒。" , (dt2 - dt1).TotalMilliseconds);
36. }
37. /// <summary>
38. /// 这是并行计算For
39. /// </summary>
40. private void Demo3()
41. {
42. List <int > data = Program .Data;
43. DateTime dt1 = DateTime .Now;
44. Parallel .For(0, data.Count, (i) =>
45. {
46. Thread .Sleep(500);
47. if (ShowProcessExecution)
48. Console .WriteLine(data[i]);
49. });
50. DateTime dt2 = DateTime .Now;
51. Console .WriteLine("并行运算For运行时长：{0}毫秒。" , (dt2 - dt1).TotalMilliseconds);
52. }
53. /// <summary>
54. /// 这是并行计算ForEach
55. /// </summary>
56. private void Demo4()
57. {
58. List <int > data = Program .Data;
59. DateTime dt1 = DateTime .Now;
60. Parallel .ForEach(data, (i) =>
61. {
62. Thread .Sleep(500);
63. if (ShowProcessExecution)
64. Console .WriteLine(i);
65. });
66. DateTime dt2 = DateTime .Now;
67. Console .WriteLine("并行运算ForEach运行时长：{0}毫秒。" , (dt2 - dt1).TotalMilliseconds);
68. }

下面是运行结果：

这里我们可以看出并行循环在执行效率上的优势了。

结论1：在对一个数组内的每一个项做单独处理时，完全可以选择并行循环的方式来提升执行效率。

原理1：并行计算的线程开启是缓步开启的，线程数量1,2,4,8缓步提升。（不详，PLinq最多64个线程，可能这也是64）

二、 并行循环的中断和跳出

当在进行循环时，偶尔会需要中断循环或跳出循环。下面是两种跳出循环的方法Stop和Break，LoopState是循环状态的参数。

Code

1. /// <summary>
2. /// 中断Stop
3. /// </summary>
4. private void Demo5()
5. {
6. List <int > data = Program .Data;
7. Parallel .For(0, data.Count, (i, LoopState) =>
8. {
9. if (data[i] > 5)
10. LoopState.Stop();
11. Thread .Sleep(500);
12. Console .WriteLine(data[i]);
13. });
14. Console .WriteLine("Stop执行结束。" );
15. }
16. /// <summary>
17. /// 中断Break
18. /// </summary>
19. private void Demo6()
20. {
21. List <int > data = Program .Data;
22. Parallel .ForEach(data, (i, LoopState) =>
23. {
24. if (i > 5)
25. LoopState.Break();
26. Thread .Sleep(500);
27. Console .WriteLine(i);
28. });
29. Console .WriteLine("Break执行结束。" );
30. }

执行结果如下：

结论2：使用Stop会立即停止循环，使用Break会执行完毕所有符合条件的项。

三、并行循环中为数组/集合添加项

上面的应用场景其实并不是非常多见，毕竟只是为了遍历一个数组内的资源，我们更多的时候是为了遍历资源，找到我们所需要的。那么请继续看。

下面是我们一般会想到的写法：

Code

1. private void Demo7()
2. {
3. List <int > data = new List <int >();
4. Parallel .For(0, Program .Data.Count, (i) =>
5. {
6. if (Program .Data[i] % 2 == 0)
7. data.Add(Program .Data[i]);
8. });
9. Console .WriteLine("执行完成For." );
10. }